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Análisis de la superficie mediante
microscopía:
TEM
SEM
AFM y STM
TEM: Microscopio electrónico de transmisión
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SEM: Microscopio electrónico de barrido
AFM y STM: Microscopio de barrido por sonda
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Revela características de la muestra que no son perceptibles para el ojo humano.
Microscopía:
Resolución del ojo 0,1 – 0,2 mm (Distancia mínima entre dos puntos para verlos separados)
Cualquier microscopio debe cumplir tres funciones: 1ª Producir una imagen ampliada de la muestra: AUMENTOS
2ª Separar los detalles de la imagen: RESOLUCIÓN
3ª Hacer visibles los detalles al ojo, la cámara o cualquier otro dispositivo de captación de imágenes: CONTRASTE
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Aumentos:
X 100
Resolución:
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Contraste:
Microscopía de
transmisión:
Microscopía de
barrido:
- Óptica
- Electrónica (TEM)
- Óptica (confocal)
- Electrónica (SEM)
- De fuerza atómica
(AFM)
- De efecto túnel
(STM)
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Microscopía de
transmisión
Microscopía de
barrido
muestra
imagen
imagen
muestra
Microscopía de
transmisión:
Microscopía de
barrido:
Imagen instantánea Imagen plana en 2D
Imagen se construye punto a punto Información topografía 3D
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Microscopía de transmisión
Aumentos: Proyección final de la imagen
imagen
muestra
Fuente de iluminación
Lente objetivo
Lente proyectora
Resolución: Longitud de onda de la radiación incidente
muestra
imagen
Luz visible azul Long. onda = 488 nm
Resolución = 200 nm
Electrones acelerados a 100 kV Long. onda = 0,00370 nm
Resolución = 0,21 nm
Electrones acelerados a 200 kV Long. onda = 0,00251 nm
Resolución = 0,14 nm
Microscopía de transmisión
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Contraste: Interacción de las características de la muestra con el haz incidente.
muestra
imagen
Microscopía óptica: Color, densidad, anisotropía…
Microscopía electrónica: Número atómico, grosor,
estructura cristalina
Microscopía de transmisión
Aumentos
muestra
monitor
Aumentos = D / d
d
D
Microscopía de barrido
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Aumentos
muestra
monitor
Aumentos = D / d
d
D
Microscopía de barrido
Aumentos
muestra
monitor
Aumentos = D / d
d
D
Microscopía de barrido
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Resolución: Longitud de onda de la radiación incidente.
Tamaño de la sonda utilizada en el barrido.
imagen
muestra
Microscopía de barrido
Tamaño de la sonda
Microscopía de barrido
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Tamaño de la sonda
Microscopía de barrido
Contraste: Topografía Composición
Propiedades eléctricas, magnéticas,
adhesión… imagen
muestra
Microscopía de barrido
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El microscopio electrónico se desarrolló debido a la limitada resolución de los microscopios ópticos que está impuesta por la longitud de onda de la luz visible.
Historia
1925: Luis de Broglie teorizó acerca de la naturaleza ondulatoria del electrón con una longitud de onda mucho menor que la de la luz.
Historia
1927: Davisson y Germer, por un lado, y Thomson y Reid, por otro, realizaron experimentos de difracción de electrones demostrando su naturaleza ondulatoria
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Historia
1932: Knoll y Ruska, desarrollaron la idea de las lentes electrónicas llevándola a la práctica y obtuvieron imágenes con un microscopio electrónico.
Interacción de los electrones
con la materia:
Haz de electrones
incidente
Electrones retrodispersados
Electrones Auger
Electrones secundarios
Electrones transmitidos
Rayos X
Cátodoluminiscencia
Electrones absorbidos TEM
SEM
SEM
Análisis químico